水利工程中土石壩施工滲流及質量控制分析

摘要：在水利工程中，土石壩是一種十分常見的工程項目，具有悠久的歷史。因為在施工方及經濟性方面都有著明顯的特征，所以為多數水利工程所采用。但在施工過程中，一定要做好質量控制，特別是滲流的發生會導致嚴重的安全事故。本文主要針對土石壩的類別及施工中的滲流進行分析，為確保工程質量及科學施工提供參考。

關鍵詞：土石壩；滲流；工程質量

中圖分類號： TV541 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2014.23.0040

1土石壩的分類及特點

土石壩在水利工程中應用最廣，數量最多，因其組成是由土料、石料或者土石混合而成，可以就地取材，所以與其他壩型相比，具有很多獨特的優點。

1.1土石壩的特點

可以節省大量的鋼材、水泥、木材等建筑材料，因其是由土料或石料組成，可以就地取材，不僅省去建筑材料，減少成本，而且也不用遠途運輸，節省時間和運費；土石壩由于其結構相對簡單，在維修方面十分容易，加高、擴建可以很方便的施工，對施工要求低，工序少，對機械要求也不是很高，幾種簡單的機械組合便可完成；對于地基的要求不像其他壩型那樣高，因土料、石料本身都是散體顆粒，有很好的變形特點和適應性；土石壩也有其自身的不足，比如壩身不能溢流，在施工導流方面不如混凝土壩方便，在雨季，粘性土料不便于填筑。

1.2土石壩的分類

按組成材料分，如果壩體材料是以土和砂礫為主一般稱為土壩。如果是以石渣、卵石、爆破石料等材料為主構成的壩體，就是稱為石壩。當兩種材料按一定的比例混合后構成壩體的，稱為土石混合壩。土石壩也可以按施工方法分為碾壓式土石壩、沖填式土石壩、水中填土壩等不同類型。如果按壩體的高低，有低壩、中壩和高壩之分，其中碾壓式土石壩和高壩筑壩是這幾年應用最為廣泛的壩體。

2 土石壩施工中滲流病害的防控

2.1滲流的形成

由于土石壩的構成材料主要是土料、石料、砂礫，這些材料都是散體顆粒，顆粒之間存在著一定的孔隙，很容易滲進水，也就是說土石壩具有一定的透水性，當水庫蓄水后，由于水位升高，會產生一定的壓力，水流在壓力作用下，會沿壩身土料及壩基土體中的一些孔隙滲入，使壩身、壩基和繞壩產生滲漏情況，如果滲流在可控的范圍內，滲漏一般不會產生對壩體的破壞，這種情況就屬于正常滲流，這時的滲漏流出的水量較小，水流不會夾帶土壤顆粒，水質呈透明狀態。但如果滲漏嚴重時形成大的流量，嚴重到不可控制的程度，水流加大并帶有壩體顆粒，水質混濁不透明，在壩體或壩基中產生管涌現象，對壩體產生沖刷破壞，就屬于異常滲流，異常滲流要采取措施及時進行處理，否則會進一步加大對壩體的破壞，引起潰壩事故。

2.2 異常滲流的成因及控制

異常滲流的形成原因是多方面，除了壩體材料的自身特性原因外，主要由以下三方面原因形成。一是反濾層的設計原因，通常在施工設計時，都要在壩體填土與排水體之間設計反濾層，但如果設計不正確，就容易導致滲流異常。設計不正確，層間的系數加大，或者在施工過程中，出現斷混層，再加上填土鎮壓得不夠密實，這就導致滲流使填土隨排水而流失，使反濾層被破壞而失去反濾功能，在防滲體系中，反濾層是關鍵環節，它的正常工作是減少水壓力的重要渠道，確保防滲體系在出現異常時也不至于加大滲漏破壞；二是施工過程中存在隱患，如在處理防滲體時，防滲體未能直達基巖或底部連續可靠的粘土層，有時由于施工條件限制，導致開截水槽時不能保證質量，半途而廢，使一些隱患不能消除；三是土石壩兩岸岸坡產生臺階狀，這時在進行處理時，要將其做成平順的坡度，但在施工時有時沒能進行有效處理，使得平臺處填土高度于平臺兩頭的填土不一致，存在高度差導致沉降量不同而產生裂縫，出現滲透破壞。

滲流控制技術主要是以滲流的基礎理論為依據，采用灌漿技術、反濾壩技術、土石壩壩坡滑動破壞加固技術、土石壩壩體灌注粘土漿加固技術、壩體和壩基的密度加固技術、土工合成材料加固技術以及防滲墻及其壩體壩基加固技術等進行控制處理。

3土石壩施工的質量控制

3.1 高標準處理好基礎

土石壩主要是由大量土石填筑而成，所以對于壩基的承載力有一定的要求，在處理地基時一定要高標準、高質量的完成，確保基礎的穩固。地基達到標準后方可進行填筑施工，在施工中，可根據情況綜合采用防滲墻、振沖、帷幕灌漿、固結灌漿對地基進行綜合處理，做到萬無一失。

3.2 熟悉地質水文，科學選擇施工時間

由于土石壩的構成材料受水文氣象因素影響較大，所以在施工工期的安排上，一定要掌握施工地點的地質、水文氣象等情況，然后科學合理的安排工期，避免因工期選擇不當而影響施工。因為雨季降水較多，冬季土料易凍，而在汛期水庫蓄水、河道水位上漲，這些因素都會對土石壩的強度造成影響，要盡可能避開這些因素出現的時間施工。

3.3 壩體填筑料的質量要保證

材料對于土石壩的質量來說其重要性是不言而喻的，所以一定要確認壩體材料的質量，在土料、砂礫的含水量、純度及含水率等方面要嚴格控制，必須要達到設計標準的要求，要完善而慎重地進行料場復查及復勘工作，確保用料精準，質量一流。

3.4 壩面分區要合理，科學加固

確定合理的壩面分區是填筑工作施工的關鍵，由于土石壩體型較大，為壩面分區流水作業提供了必要的場面，土石壩工程一般在填筑工序上分為鋪料、攤鋪、灑水、壓實、質檢等工作。應根據實際情況合理劃分填筑區域和進行防滲土料的施工流水作業。根據工程實際情況采用土石壩壩體灌注粘土漿加固技術，包括灌漿設計、灌漿工藝采用等。

參考文獻

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作者簡介：劉紹華，大專學歷，輝南縣小椅山水庫灌區管理處，工程師，研究方向：水利工程。endprint